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【某一刚性绝热容器,有一隔板将容器分为容积相等的两部分,每一部分容积均为0.1m3.如容器一边是温度为40℃,压力为0.4MPa的空气,另一边是温度为20摄氏度,压力位0.2MPa的空气.当抽出隔板后,两部】
1人问答
更新时间:2024-04-26 03:19:57
问题描述:

某一刚性绝热容器,有一隔板将容器分为容积相等的两部分,每一部分容积均为0.1m3.如容器一边是温度为40℃,压力为0.4MPa的空气,另一边是温度为20摄氏度,压力位0.2MPa的空气.当抽出隔板后,两部分空气均匀混合而达到热力平衡.求混合过程引起的空气熵的变化.

流量为0.5Kg/s的压缩空气流过汽轮机,如进行的是不可逆绝热膨胀过程,进入汽轮机时空气的温度为25摄氏度,流出汽轮机的压力p2=1/2.5p1.如汽轮机的实际功率为20KW,球气体的出口温度.如空气在汽轮机中进行定熵膨胀,出口压力p2=1/2.5p1,则可得到理论功率为多少KW?

没辙了,希望某大侠给个正解

范勇强回答:
  供楼主参考.   第一题   1、求两侧空气质量   m1=P1V1/(RgT1)=400000×0.1/(287×313.15)=0.445kg   m2=0.2377kg   2、求平衡时的温度t   将两侧气体做一个整体.因为绝热Q=0,且不对外做功W=0,因而   Q=△U+W   得   △U=0   即   m1cv(t-t1)+m2cv(t-t2)=0   得   t=(m1t1+m2t2)/(m1+m2)=33.04℃   3、比体积的变化.显然,混合后,二者的比体积均增加一倍   4、求各自的熵变   △S1=m1[cvln(T/T1)+Rgln(v1''/v1')]   =0.445[717ln(306.19/313.15)+Rgln2]=81.35J/K   △S2=54.7J/K   5、总熵变   △S=△S1+△S2=136.06J/K完毕   第二题   1、求出口温度   因为qm(h1-h2)=Ws   而h1-h2=cp(t1-t2)=1.004(t1-t2)   故有   0.5×1.004(25-t2)=20   求得t2=-14.8℃   2、等熵过程,其参数符合T2/T1=(P2/p1)^[(k-1)/k]   通常,空气k=1.4   于是T2=(273.15+25)×(1/2.5)^[(1.4-1)/1.4]=229.5K=-43.7℃   故,等熵下,最大功为   Ws=qm(h1-h2)=qm×cp[25-(-43.7)]=34.5KW完毕
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